Partes internas de una computadora

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Y SU FUNCIONAMIENTO?

La función del bus es la de permitir la conexión lógica entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos por el sistema integrado.

La mayoría de los buses están hechos por mini cables metálicos que transportan las señales digitales que se trasmiten (datos), de direcciones o señales de control.

Los buses definen su capacidad de acuerdo a la frecuencia máxima de envío y al ancho de los datos. Esto se debe a que la interferencia entre las señales (crosstalk) y la dificultad de sincronizarlas, crecen con la frecuencia, de manera que un bus con pocas señales es menos susceptible a esos problemas y puede funcionar a alta velocidad.

Y HAY TIPOS DE BUSES?[pic 5]

Si, hay 2 tipos de buses que se distinguen por el método de envío que tienen diferentes desempeños.

Bus paralelo

Es un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias líneas que tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los computadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansión y de vídeo, hasta las impresoras.

Bus serial

En este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Está formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es usado desde hace menos de 10 años en buses para discos duros, unidades de estado sólido, tarjetas de expansión y para el bus del procesador.[pic 6]

Unidad Aritmética Lógica

La unidad aritmética lógica también conocida como ALU, se encarga de calcular operaciones matemáticas tales como resta, suma, multiplicación, etc,etc.

Todas estas operaciones hacen posible el manejo digital de los (bites), no obstante hay tipos de unidades como: los más complejos circuitos electrónicos son los que están construidos dentro de los chips de microprocesadores modernos, que pueden tener múltiples procesadores que se pueden utilizar en procesadores digitales de señales como los que se encuentran en tarjetas de sonido, lectoras de CD y los televisores de alta definición.

Las entradas a la ALU son los datos en los que se harán las operaciones y un código desde la unidad de control indicando qué operación realizar. Su salida es el resultado del cómputo de la operación.

Evolución

El matemático John Von Neumann propuso el concepto de la ALU en 1945. cuando el en 1946 trabajaba con sus colegas crearon la IAS computer

En esta propuesta, Von Neumann esbozó lo que él creyó sería necesario en su máquina, incluyendo una ALU.

El explico que una ALU debería de requerir o tener ciertas capacidades o cualidades mas complejas en utilización de bites o información.

Por lo tanto actualmente un ingeniero que desarrolla este tipo de unidades debe de instalar cualidades tales como las siguientes:

Que calcule la raíz cuadrada de cualquier número en un solo paso. Esto es llamado cálculo en un solo ciclo de reloj.

Que sea una ALU compleja que calcule la raíz cuadrada con varios pasos (como el algoritmo que aprendemos actualmente en la escuela).

Diseñar una ALU simple en el procesador, y vender un procesador separado, especializado, que el cliente pueda instalar adicional al procesador, y que implementa una de las opciones de arriba.

A este tipo de procesador se le llama coprocesador o unidad de coma flotante.

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EL COPROCESADOR es una unidad que también realiza operaciones aritméticas pero es mucho más complicada que una ALU.

Para hacer estos cálculos, una FPU tiene incorporados varios circuitos complejos, incluyendo algunas ALU internas, aunque generalmente los ingenieros llaman ALU al circuito que realiza operaciones aritméticas en formatos de número entero.

ACUMULADOR

CPU de computadora, el acumulador es un registro en el que son almacenados temporalmente los resultados aritméticos y lógicos intermedios que serán tratados por el circuito operacional de la unidad aritmético-lógica (ALU).

Sin un registro como un acumulador, sería necesario escribir el resultado de cada cálculo, como adición, multiplicación, desplazamiento,etc.... en la memoria principal, quizás justo para ser leída inmediatamente otra vez para su uso en la siguiente operación. El acceso a la memoria principal es significativamente más lento que el acceso a un registro como el acumulador porque la tecnología usada para la memoria principal es más lenta y barata que la usada para un registro interno del CPU.

El ejemplo canónico para el uso del acumulador es cuando se suma una lista de números. El acumulador es puesto inicialmente a cero, entonces cada número es sumado al valor en el acumulador. Solamente cuando se han sumado todos los números, el resultado mantenido en el acumulador es escrito a la memoria principal o a otro, registro no-acumulador del CPU.

Los procesadores modernos generalmente tienen muchos registros, todos o muchos de ellos pueden ser capaces de ser utilizados para los cálculos. En una arquitectura de computadora, la característica que distingue un registro acumulador de uno que no lo sea, es que el acumulador puede ser usado como operando implícito para las instrucciones aritméticas (si la arquitectura fuera a tener alguno).

Por ejemplo, una computadora puede tener una instrucción como:

Add DireccionDeMemoria

Esta instrucción agregaría el valor leído en la posición de memoria indicada en DireccionDeMemoria al valor del acumulador, poniendo el resultado en el acumulador. El acumulador no es identificado en la instrucción por un número del registro; es implícito en la instrucción y ningún otro registro puede ser especificado en la instrucción. Algunas arquitecturas utilizan un registro particular como acumulador